Nel 1905, in quella che oggi è la Repubblica Ceca, Eduard Zirm eseguì il primo intervento di trapianto corneale (cheratoplastica), che ripristinò la vista a un paziente reso cieco da un trauma corneale. Oggi, le banche degli occhi di tutto il mondo preparano, conservano e distribuiscono cornee donate agli ospedali, consentendo di eseguire migliaia di cheratoplastiche ogni anno, salvando così la vista a molti pazienti. Nel giugno 2012, JoVE rivolge la sua attenzione a due gruppi di ricerca, uno proveniente dall'Italia e l'altro dal Michigan, che dimostrano due metodi distinti per la preparazione del graft corneale prima del trapianto.
I nostri autori provenienti dall'Italia ci mostrano la loro tecnica per escindere la cornea dal bulbo oculare, che prevede innanzitutto l'immersione in una serie di soluzioni sterilizzanti per prepararla a un manipolamento sterile, la creazione di un'incisione sulla superficie sclerale e, infine, la separazione del margine corneo-sclerale dal bulbo. Una volta rimossa la cornea, viene verificata la densità e la vitalità delle cellule endoteliali e viene preparata per la conservazione a lungo termine, durante la quale il mezzo viene periodicamente analizzato in modo ad alto rendimento insieme ad altri innesti depositati nella banca degli occhi.
Nei trapianti di cornea, innesti a tutto spessore vengono utilizzati in una procedura chiamata cheratoplastica perforante; tuttavia, JoVE apprende che in alcune cornee malate, solo lo strato endoteliale è compromesso. I nostri autori dell'Università del Michigan e della Midwest Eye Bank dimostrano un'ulteriore lavorazione delle cornee donate mediante la cheratoplastica endoteliale automatizzata con stripping della membrana di Descemet (DSAEK), una procedura che prevede il trapianto esclusivo dello strato endoteliale corneale. Questa procedura relativamente recente è resa possibile dall'uso di un microcheratomo, un dispositivo in grado di tagliare con precisione la cornea in modo da separare lo strato endoteliale per il trapianto. L'uniformità e la qualità del tessuto donatore vengono verificate mediante lampada a fessura e microscopia a riflessione speculare, e l'innesto viene conservato in vista dell'intervento di trapianto corneale.
Due gruppi di autori, provenienti da continenti diversi, hanno documentato i passaggi per rimuovere l'intera cornea dall'occhio e isolare lo strato posteriore per la cheratoplastica endoteliale, un processo che riduce il rischio di infezione o rigetto del trapianto e migliora la capacità visiva del paziente.
In JoVE Neuroscience, un team multidisciplinare di clinici e scienziati presenta nuove applicazioni di ricerca dell'elettrocorticografia (ECoG). L'ECoG è una procedura invasiva che utilizza elettrodi a striscia e a griglia posizionati direttamente sul cervello per localizzare i focolai epilettici nei pazienti con epilessia. Questa procedura può essere utilizzata anche per mappare le regioni corticali che devono essere preservate durante un intervento chirurgico resezione. Il mappaggio corticale viene effettuato monitorando se la stimolazione di un determinato elettrodo provoca l'interruzione del movimento o del linguaggio. I pazienti vengono tipicamente sottoposti a un monitoraggio intracranico per localizzare i focolai epilettici per circa una settimana, e questa durata offre una finestra di opportunità unica ai ricercatori per studiare il cervello umano in azione mediante l'ECoG, che possiede migliori proprietà rapporto segnale-rumore e minore suscettibilità agli artefatti di registrazione rispetto all'elettroencefalografia (EEG) non invasiva.
Dopo aver determinato l'attività di base a riposo, i nostri autori registrano l'attività cerebrale nella gamma di frequenza gamma alta durante semplici compiti cognitivi o motori. Successivamente, questi ricercatori dimostrano come utilizzare il sistema software SIGFRIED per eseguire un mappaggio funzionale rapido e in tempo reale basato sui segnali di ECoG, che vengono ulteriormente analizzati per fornire informazioni sulle regioni cerebrali associate a compiti specifici.
In Bioingegneria, JoVE incontra un team di scienziati che dimostrano come la microvascolatura possa essere ricreata in modo approssimativo su un chip. Questo "chip" è in realtà un dispositivo con canali microfluidici rivestiti di cellule endoteliali. La fotolitografia SU-8 viene utilizzata per incidere il modello dei canali su una wafer di silicio, che funge da stampo per il PDMS. Una volta che il dispositivo è stato realizzato, viene seminato con cellule endoteliali, che vengono coltivate all'interno dei canali. Grazie alla trasparenza del PDMS, le cellule possono essere osservate mediante microscopia. Questo modello in vitro della microvascolatura fornisce un microambiente controllato che può essere utilizzato per studiare i normali processi emodinamici così come le patologie ematologiche. Questa breve sintesi rappresenta solo un assaggio dei contenuti di JoVE per il mese di giugno. Ulteriori approfondimenti potrebbero portare a metodi di ibridazione in situ su tessuti di insetti adulti e su embrioni di zanzara, alla visualizzazione della mitosi in Drosophila e alla differenziazione di cellule staminali embrionali in neuroni motori. Restate sintonizzati.